电力系统分析和接线方式
电力系统母线接线几种方式
电力系统母线接线有几种方式？有何特点？母线接线主要有以下几种方式：(1)单母线。
单母线、单母线分段、单母线加旁路和单母线分段加旁路。
(2)双母线。
双母线、双母线分段、双母线加旁路和双母线分段加旁路。
(3)三母线。
三母线、三母线分段、三母线分段加旁路。
(4) 3/2接线、3/2接线母线分段。
(5) 4/3接线。
(6)母线一变压器一发电机组单元接线。
(7)桥形接线。
内桥形接线、外桥形接线、复式桥形接线。
(8)角形接线(或称环形)。
三角形接线、四角形接线、多角形接线。
电力系统母线接线方式有以下特点：(1)单母线接线。
单母线接线具有简单清晰、设备少、投资小、运行操作方便且有利于扩建等优点，但可靠性和灵活性较差。
当母线或母线隔离开关发生故障或检修时，必须断开母线的全部电源。
(2)双母线接线。
双母线接线具有供电可靠、检修方便、调度灵活或便于扩建等优点。
但这种接线所用设备(特别是隔离开关)多，配电装置复杂，经济性较差;在运行中隔离开关作为操作电器，容易发生误操作，且对实现自动化不便;尤其当母线系统故障时，须短时切除较多电源和线路，这对特别重要的大型发电厂和变电所是不允许的。
(3)单、双母线或母线分段加旁路。
其供电可靠性高，运行灵活方便，但投资有所增加，经济性稍差。
特别是用旁路断路器带该回路时，操作复杂，增加了误操作的机会。
同时，由于加装旁路断路器，使相应的保护及自动化系统复杂化。
(4) 3/2及4/3接线。
具有较高的供电可靠性和运行灵活性。
任一母线故障或检修，均不致停电;除联络断路器故障时与其相连的两回线路短时停电外，其他任何断路器故障或检修都不会中断供电;甚至两组母线同时故障(或一组检修时另一组故障)的极端情况下，功率仍能继续输送。
但此接线使用设备较多，特别是断路器和电流互感器，投资较大， 二次控制接线和继电保护都比较复杂。
(5)母线一变压器一发电机组单元接线。
它具有接线简单，开关设备少，操作简便，宜于扩建，以及因为不设发电机出口电压母线，发电机和主变压器低压侧短路电流有所减小等特点。
电力系统的接线方式
(1)L1故障 仅QF1跳闸，T1及其它 回路继续运行
QF
(2) T1检修 ①断开QF、QF1，再 拉开QS1，出线l1停电 ②关合QF和QF1，恢 复L1供电。
T2
T1
内桥接线
l1 QS2 QF QS1
l2
(1)L1故障 ①QF和QF1同时自动跳 闸，T1被切除 ②断开QS2，合QF1和 QF，恢复T1运行。 (2) T1检修 仅停QF1和QS1 。
QF1
QF2
T1
外桥接线
T2
桥形接线的适用范围：
内桥接线：输电线路较长，变压器不需经 常切除时，故障断开机会较多，穿越
功率少的场合。
外桥接线：输电线路较短，变压器经常切
除， 或系统有穿越功率经过。
14
l1 QS7
QS8 l2
跨 条 的 作 用
QS3 QF1 QS2 QS1
QF2 QF T1 T2
QF2 QFC
QF3
QS2
QS3
QSP2
QSP3
W2 W1
QF1 QF QF2
母联兼旁路接线
w3
QS QS QF QS2 w2 w
1
QS1
旁路跨条
双母线双断路器接线
WL1 WL2 WL3 WL4
W2 W1
7
3.一个半断路器接线
l1 l2 l3 l4 W2
QF1
QF2
QF3
W1
பைடு நூலகம் 9
10
二、无母线的电气主接线
19
大 型 火 电 厂 主 接 线
热 电 厂 主 接 线
水 电 厂 主 接 线
2.多角形接线
3.单元接线
17
18
电力系统接线方式
电力系统接线方式电力系统中性点是指星形连接的变压器或发电机的中性点。
电力系统的中性点接地方式是一个综合性的技术问题，它与系统的供电可靠性、人身安全、设备安全、绝缘水平、过电压保护、继电保护、通信干扰（电磁环境）及接地装置等问题有密切的关系。
电力系统中性点接地方式是人们防止系统事故的一项重要应用技术，具有理论研究与实践经验密切结合的特点，因而是电力系统实现安全与经济运行的技术基础。
电力系统中性点接地方式主要是技术问题，但也是经济问题。
在选定方案的决策过程中，应结合系统的现状与发展规划进行技术经济比较，全面考虑，使系统具有更优的技术经济指标，避免因决策失误而造成不良后果。
简言之，电力系统的中性点接地方式是一个系统工程问题。
接地，出于不同的目的，将电气装置中某一部位经接地线和接地体与人地作良好的电气连接称为接地。
根据接地的目的不同，分为工作接地和保护接地。
工作接地是指为运行需要而将电力系统或设备的某一点接地。
如变压器中性点直接接地或经消弧线圈接地、避雷器接地等都属于工作接地。
保护接地是指为防止人身触电事故而将电气设备的某一点接地。
如将电气设备的金属外壳接地、互感器二次线圈接地等。
接地方式主要有2种，即直接接地系统和不接地系统。
1.中性点直接接地系统中性点直接接地系统一一又称人电流系统；适于UOkV以上的供电系统，380V以卞低压系统。
直接接地系统发生单相接地是会使保护马上动作切除电源与故障点。
随着电力系统电压等级的增高和系统容量增人，设备绝缘费用所占比重也越来越人。
中性点不接地方式的优点已居于次要地位，主要考虑降低绝缘投资。
所以，UOkV及以上系统均采用中性点直接接地方式。
对于380V以下的低压系统，由于中性点接地可使相电压固定不变，并可方便地获得相电压供单相设备用电，所以除了特定的场合以外（如矿井），亦多采用中性点接地方式。
对于高压系统，如UOkV以上的供电系统，电压高，设备绝缘会高，如果中性点不接地，当单相接地时，未接地的二相就要能够承受J 3倍的过电压，瓷绝缘子体积就要增大近一倍，原来1米长的绝缘子就要增加到1.732米以上，不但制造起来不容易，安装也是问题，会使设备投资人人增加；另外11ORV以上系统由于电压高，杆塔的高度也高，不容易出现单相接地的情况，因而就是出现了接地就跳闸也不会影响多少供电可靠性，因而从投资的经济性考虑，在llOkV以上供电系统，多采用中性点直接接地系统。
电力系统的接线方式和电压等级
第五节电力系统的接线方式和电压等级一、电力系统的接线方式（一）系统发展的基本结构型式近代电力系统的接线是很复杂的，这是由于一个具有一定规模的电力系统常常是逐步发展壮大的，往往包括了各种新旧设备，反映了新老技术的结合，这是电力系统的有一个特点。
下面首先从发展的角度来研究系统结构的基本型式。
通常，根据电源位置、负荷分布等的不同，电力系统的结构是各不相同的，但大致可区别为下列两类。
（1）大城市型。
这类系统是面向大城市为中心的负荷密度很高的地区供电的电力系统，它以围绕城市周围的环形系统作为主干（见图1—9）。
其电源中既有一些地区性火电厂，也有从远方水电厂、矿口火电厂以及核能电厂输送来的功率。
（2）远距离型。
这类系统一般是指通过远距离输电线路把远处的大型水电厂、矿口火电厂、核能电厂的功率送往负荷中心的开式系统，如图1—10所示。
这这种大容量、远距离的功率输送，既可以采用超高压交流输电线路，也可以用超高压直流或交、直流并列的输电线路。
（二）电力网络的接线电力网络的接线大致可以分为无备用和有备用两种类型。
（1）无备用网络接线。
用户只能从一个方向取得电源的接线方式，也成为开始电力网。
这类接线方式可以分为单回路放射式、单回路干线式、单回路链式等，如图1—11所示。
无备用接线的主要优点是简单、经济、运行方便，主要缺点是可靠性差，因而不能用于对重要用户供电。
（2）有备用网络接线。
它是指用户可以从两个或两个以上方向取得电源的接线方式，如双回路的放射式、环网以及两端供电网络等，如图1—12所示。
有备用接线的特点是供电可靠，缺点是运行操作和继电保护复杂、经济性也较差。
但是由于保证对用户不间断供电是电力系统的首要目标之一，所以目前以有备用网络接线（尤其是两端供电方式）采用较多。
二、电力系统的额定电压等级我们知道，电力系统中的电机、电器和用电设备都规定有额定电压，只有在额定电压下运行时，其技术经济性能才最好，也才能保证安全可靠运行。
电力系统的接线方式汇总
学习任务三 电力系统接线方式和电压等级 电力系统的接线方式
电力系统是最大的人工系统，它敷设在非常广大的地 域上，因而任何人想在不长的时间内看到整个系统的全部 连接的实际情况那是不可能的，然而只能通过看元件连接 情况的单线图，从而了解到整个系统的连接情况。
1、电力系统接线图 电力系统的接线图有两种：电气接线图和地理接 线图。 电气接线图较详细地表示出电力系统各主要元件 之间的电气联系，但不能反映各发电厂，变电所的 相对地理位置。 在地理接线图上，各发电厂，变电所的例表示出 来，但各主要元件之间的电气联系却不能在图中表 示清楚。因此，这两种接线图常配合使用。
2、电力系统接线 电力系统的接线方式应能满足电力系统运行的基 本要求： （1）必须保证用户供电的可靠性 （2）必须能灵活地适应各种可能地运行方式 （3）应力求节约设备和材料，减少设备费用和运 行费用，使电网地建设和运行比较经济； （4）应保证各种运行方式下运行人员能安全操作。
电力系统的接线方式大致可分无备用和有备用两类。 （1）无备用接线。用户只能从一个方向取得电源的 接线方式，包括单回路放射式，干线式和链式网络， 如图所示。这类接线适用于向二类负荷供电。
(a)
无备用接线方式 放射式 (b) 干线式 (c) 链式
（2）有备用接线。它是用户可以从两个或两个以上 方向取得电源的接线方式，如图所示的双回路放射式， 干线式，链式以及环式和两端供电网络。
有备用接线方式 （a）放射式 (b) 干线式 (c)链式 (d) 环式 (e) 两端供电网
这类接线适用于对一，二类负荷尤其是一类负 荷供电，应当优先考虑采用有备用接线
电力系统主接线图讲解
桥式连接
外桥接线
线路——变压器单元接线
母
不分段双母线接线
母 单元连接 发电机——变压器单元接线
线
分段双母线接线
双母线 双母线带旁路母线接线
线
发电机——变压器扩大单元接线
多角形连接
双断路器双母线接线
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电气主接电线气图主的接基线的本基形本式形式：有母线接线和无母线接线。母线
是汇流线，用以汇集电能和分配电能的，是发电厂和变电所的
重要装置。电气主接线的类型如下：
不分段单母线接线
内桥接线
单母线 分段单母线接线
有
无 分段单母线带旁路母线接线
在接通电路时，应先合断路器两侧的隔离开关，再合 断路器；切断电路时，应先断开断路器，在断开两侧的隔 离开关。
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不分段单母线接线的优点是：接线简单、操作方便、 设备少、经济性好；并且，母线便于向两端延伸，扩建方 便。
缺点是（1）可靠性差。出现回路的断路器进行检修 时，该回路要停电，直至断路器修好，也可能是长期停电 ；母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回路都要停止 工作，也就是造成全厂或全所长期停电。
如果正常运行时，QFd是接通的，则当任一端母线 出现故障时，母线继电器保护会断开连在母线上的断 路器和分段断路器QFd。这样另一段母线仍能继续工作 。如果一条母线上的电源断开了，那么该母线上的出 线可以通过分段断路器从另一条母线上得到供电。
电力系统的接线
2.1 电气主接线－－双母线接线
为了克服双母接线的缺点：
2.1 电气主接线－－双母线接线
特点：
兼具单母分段和双母接线的特点； 运行方式多样、灵活； 但母联、分段断路器均随分段数目而增加。
分段数目：取决于主母线负荷大小及出线回路数
（如220KV回路数，若10～14回，双母三分段； 15回及以上，双母四分段）。
2.1 电气主接线－－发电机--变压器单元接线
发电机与变压器 直接串联成一个 单元（亦称发变 组），其间没有 横向联系，称为 发电机--变压器 单元接线（简称 单元接线）。
2.1 电气主接线－－发电机--变压器单元接线
适用：将发电机发出的全部电能以升高
电压（35KV以上）输入电网的大中型 电厂中。
2.1 电气主接线－－单母线接线
－－检修出线L3的断路器时： 先检查旁母（合QF2，试充电）； 旁母无故障的话，带上旁母（合 上QS3）----出线此时能从主母线 和旁母同时获得电源； 最后退出要检修的断路器QF1， 接着断开QS2、QS1； 整个倒闸过程中，用户不会停电。
（示例：单母带旁母接线，不停电检修出线断路 器的倒闸操作过程演示。）
2.1 电气主接线
2.1 电气主接线
电气主接线图
－－采用国家规定
的设备图形符号及文 字符号，按电能产生、 汇集和分配的顺序， 表示出各设备的连接 关系的电路接线图。
即电气主接线的 图形表示，一般 用单线图----简单、 明了。
2.1 电气主接线
断路器QF：
具有专用灭弧装置，可开断或闭合负荷电流和 自动开断短路电流，主要用作接通或切断电路 的控制开关。
2.1 电气主接线－－一台半断路器接线
－－（ “特殊的双母线接线”）
电力系统的接线方式(2016-11) (1)
59
优点：
1）投资省，平均每回路只需装设1台QF; 2）闭环运行时，供电可靠性、灵活性都较高; 3）占地面积小。
缺点：
1）任一线路QF检修，都导致开环运行，降低可靠性。 2）开环和闭环运行状态差异大，继电保护和控制回路复杂。 3）不宜扩建，通常用于水电厂。
适用范围：最终进出线为3～5回的110kV及以上配电装置。
负荷点
电源点
放射式
干线式
链式
4
二、有备用接线方式
每一个负荷点至少通过两条线路获取电能的网络。
每一个负荷点至少从两个或两个以上不同的方向取 得电能称为闭式网。
5
电磁环网：环网中串接有变压器，构成的多 级电压环网。
7
三、输电网和配电网
输电网:供电可靠性高；符合系统运行稳定性的要求；
便于经济调度；具有灵活的运行方式且适应系统发展
33
带旁路母线的单母线接线
保证进出线断路器检 修时不停电
W2
QS3
QS2 QF QS1
旁路母线
W1
工作母线
电源侧
34
2)双母线接线
L1 L2 L3
标准运行方式：
正常情况下
L4
非标准运行方式：
事故处理、设备
故障和检修
W2 W1
QF
母联断路器
35
一组主母线运行，另一组主母线备用时，当工
作母线检修时的倒闸操作顺序
二、对电气主接线的基本要求
经济性
在满足可靠性和灵活性的前提下，满足经济性。
投资省、占地面积少、电能损耗小。
17
三、主接线的基本形式
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
三、学习和考核方式
• 教学活动应当是学生在教师引导下主动探索知 识的过程，而不是学生在教师的“灌输”下被 动地“记住”某些知识的过程。
• 考试70%，平时30%。
电力系统分析
第1章 电力系统的基本概念
电力系统分析
本章提示 1.1电力系统的组成和特点 1.2电力系统的电压等级和规定 1.3电力系统的接线方式 1.4电力线路的结构 小结
1、网络额定电压 • 电力线路的额定电压和用电设备的额定电
压相等，这一电压即称为电网的额定电压。
我国的网络额定电压有：
3KV、 6KV 、 10KV 、 35KV 、 110KV 、220KV 、 330KV、 500KV
电力系统分析
1.2.1 电力系统的额定电压
2、发电机的额定电压
• 发电机的额定电压比电网的额定电压高5%。
本章提示 电力系统、动力系统、电力网的基本
概念； 发电机、变压器额定电压的确定； 架空线路的结构，架空线路导线型号
的表示法。
电力系统分析
1.1 电力系统的组成和特点
1.1.1 电力系统的组成 1.1.2 电力系统运行应满足的基本要求
电力系统分析
1.1 电力系统的组成和特点
能源的分类： 一次能源: 自然界存在的能源
1.05UN
UN
1.05UN 1.0UN
电力系统分析
0.95UN
3、变压器的额定电压
1.2.1 电力系统的额定电压
一次绕组：
1.0UN
变压器一次绕组直接与发电机联接时，1.05UN
二次绕组：
1.1UN
内阻抗小于7.5％的小型变压器和供电距离很短的 变压器，1.05UN
电力系统分析
1.2.1 电力系统的额定电压
如: 炭、石油、天然气、水力等
二次能源：由一次能源转换而成 如：电能
电力系统分析
电能的转换与传输：
1.1 电力系统的组成和特点
发 电 厂： 把其他形式的能量转换成电能
变 压 器： 改变电压等级
输电线路： 输送电能
用电设备： 把电能转换成适合用户需要的其他形式 的能量
电力系统分析
1.1.1 电力系统的组成
电力系统分析
1.2.2 电力网电压等级的选择 讨论：
L
前提：输电距离 L 一定 输送功率 P 一定
电力系统分析
P+jQ
1.2.2 电力网电压等级的选择
电压等级高
优点：
因为 P 3UIcos
所以， UI PI2R
基本概念： 1、电力系统 2、电力网 3、动力系统
电力系统分析
发
动力部分
电 机
电力网
1.1.1 电力系统的组成
负荷
电力系统分析
电力系统 动力系统
图1.1动力系统、电力系统和电力网的示意图
1.1.1 电力系统的组成
电力系统：把这些生产、输送、分配和消费电能的各 种电气设备连接在一起而组成的整体称为电力系统，
它包括从发电、变电、输电、配电直到用电这样一个 全过程。
动力系统: 电力系统加上发电厂的动力部分，就称为 动力系统。
火电厂的动力部分包括汽轮机、锅炉、供热管道和热用 户，水电厂的动力部分包括水库和水轮机，核电厂的动力部 分包括反应堆和汽轮机。
电力网：电力系统中输送和分配电能的部分称为电力 网，它包括升、降压变压器和各种电压的输电线路。
电力系统分析 和接线方式
电力系统分析
一、课程性质和目的
• 性质：电力系统分析是电气工程及其自动化 专业的必修课程，是电力系统及其自动化方 向的主干专业课程。
电力系统分析
一、课程性质和目的
• 目的：通过本课程的学习 • 对电力系统有全面的了解，并为后续专业课
奠定必要的基础； • 深入了解电力系统各元件的特性，数学模型
电力系统分析
1.1.2 电力系统运行应满足的基本要求
（2）保证良好的电能质量
1）频率
fN = 50 ± 0.2 Hz
2) 电压
偏移不超过 0.1 UN
3）波形
电力系统分析
1.1.2 电力系统运行应满足的基本要求
(3) 保证电力系统运行的经济性 1）煤耗： 发电厂生产1 KWh 电能所消耗的标准煤量。
电力系统分析
可见，电力系统是动力系统的一部分， 电力网又是电力系统的一部分。
1.1.2 电力系统运行应满足的基本要求
1、电力系统的特点
（1）电能与国民经济各部门及人民日常生活关系密切 （2）电能不能大量储存 （3）电力系统暂态过程非常短暂
电求
2、电力系统运行的基本要求 （1）保证安全可靠的供电 （2）保证良好的电能质量 （3）保证电力系统运行的经济性
例题1.1 电力系统接线图如图1.2所示，图中标明了各级电 力线路的额定电压。试求发电机和变压器绕组的额定电压。
图1.2 例1.1的附图
解：发电机G的额定电压为10.5KV。 变压器T1:低压侧额定电压为10.5KV,高压侧额定电压为242KV； 变压器T2:高压侧额定电压为220KV，中压侧额定电压为121KV ，低 压侧额定电压为38.5KV； 变压器T3:高压侧额定电压为110KV,低压侧额定电压为11KV； 变压器T4:高压侧额定电压为35KV，低压侧额定电压为6.6KV； 变压器T5:高压侧额定电压为10.5KV,低压侧额定电压为3.15KV。
和相互关系，为进一步掌握和研究电力系统 分析和运行问题提供良好的基础； • 掌握电力系统分析的基本原理和方法，培养 在电力系统方面的工程计算能力及分析和解 决问题的能力。
电力系统分析
二、本课程与其它课程的关系
• 先修课程： 电路、电机拖动等。
• 后续课程： 电力系统自动化、电力系统继电保护、电力
系统微机保护等 。
电力系统分析
（1）保证安全可靠的供电
1.1.2 电力系统运行应满足的基本要求
第一级负荷：
对这一级负荷中断供电将会造成人身事故、设备损坏、 大量废品，导致生产秩序长期不能恢复，市政生活混乱。
第二级负荷：
对这一级负荷中断供电将造成大量减产，影响人民生活。
第三级负荷：
不属于第一、第二级，停电影响不大的其他负荷。
2）网损率： 电力网中损耗的电量占向电力网供电量的百分
比。
3）厂用电率： 发电厂自用电量占发电量的百分比。
电力系统分析
1.2 电力系统的电压等级和规定
1.2.1 电力系统的额定电压 1.2.2 电力网电压等级的选择
电力系统分析
1.2.1 电力系统的额定电压
电力系统分析
1.2.1 电力系统的额定电压